《寬頻分散式協作頻譜感知與協作傳輸機理研究》是依託哈爾濱工業大學，由吳宣利擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：寬頻分散式協作頻譜感知與協作傳輸機理研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳宣利
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目針對未來無線通信終端是多模終端這一場景，考慮現有頻譜感知方法存在的檢測機率低、檢測時間長、對授權用戶干擾大以及認知用戶傳輸效率下降等問題，提出聯合網路編碼和變換域處理的分散式寬頻協作頻譜感知及信息傳輸方法。通過認知用戶採用Chirp化的信號，而授權用戶採用傳統正弦信號的傳輸方式，在接收時利用認知用戶信號在分數域的能量聚集特性可以實現認知用戶之間以及授權用戶同認知用戶的信號分離，以降低對授權用戶的干擾；在此基礎上協作認知用戶使用網路編碼來提高認知用戶的傳輸效率，同時還可以降低對授權用戶的檢測時間，提高檢測機率。此外，通過研究認知用戶發射波形的設計方法、多認知用戶條件下的網路編碼、複雜信道條件下的接收方法和信道估計方法，可以進一步提高寬頻頻譜感知的檢測機率，降低檢測時間和對授權用戶的干擾，同時還可以在頻譜感知的同時進行認知用戶的信息傳輸，有效提高認知用戶的信息傳輸效率。
結題摘要
針對現有頻譜感知方法存在的檢測機率低、檢測時間長、對授權用戶干擾大以及認知用戶傳輸效率低等問題，提出聯合網路編碼和變換域處理的分散式寬頻協作頻譜感知方法。利用Chirp信號在分數域優良的能量聚集特性與多協作用戶網路編碼帶來的增益，提出了高檢測機率、低虛警機率、低檢測時間以及低用戶間干擾的基於中繼的分散式協作頻譜感知模型；設計得到易於分離的認知用戶波形和對應的信道估計方法，進一步提升了系統性能。在此基礎上，對上述提出的分散式協作頻譜感知模型進行最佳化設計，提出了基於分散式協作頻譜感知的協作傳輸方法，實現了認知用戶傳輸速率的大幅度提升和檢測機率的提高；同時，為了在滿足用戶需求的同時，進一步提升系統吞吐量和保證公平性，提出了聯合用戶分組和資源分配的波束賦形算法最佳化。最後，針對5G網路的研究現狀，在頻譜感知的基礎上研究了聯合變換域處理技術和協作通信的頻譜共享策略，在通過協作傳輸保證授權用戶通信性能的前提下，顯著地提升了系統的頻譜利用率和認知用戶的吞吐量；為了進一步提升頻譜利用率，提出了基於資源利用率的時延優先調度算法，有效提高了系統的吞吐量。本項目的研究為高效的頻譜感知、信息傳輸與協作頻譜共享的深入研究奠定了基礎。
